Question

小明用如图所示的电路，探究该电源暗箱（图中虚线框所示）中电阻R₀的阻值：

（1）当电压表的示数为10V的时候，电流表的示数为4A，则此时滑动变阻器连入电路中的电阻R=______Ω．
（2）根据实验所测得的数据，小明在方格纸上画出了滑动变阻器消耗的功率P随其连入电路中电阻R的变化曲线，由图可知；当滑动变阻器消耗的功率P最大时，电路中电流为______A，电源暗箱中的电阻R₀为______Ω．

Answer 1

解：（1）滑动变阻器连入电路中的电阻：
R===2.5Ω；
（3）由P-R图象可知，滑动变阻器消耗的功率P_最大=45W，连入阻值R′=5Ω，
电路中的电流I′===3A，
因电源的电压不变，则：
U_电源=I（R+R₀）=I′（R′+R₀），
即4A×（2.5Ω+R₀）=3A×（5Ω+R₀），
解得R₀=5Ω．
故答案为：（1）2.5；（2）3；5．
分析：（1）由电路图可知，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测通过的电流，根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的电阻；
（2）由P-R图象可知电功率最大时的连入阻值，利用P=I²R的变形式求出电路中的电流，根据电源的电压不变分别列出两种情况的等式，解等式即可求出电阻R₀为的阻值．
点评：本题考查了电阻的串联和欧姆定律的应用，由P-R图象可得电功率最大时的连入阻值是关键，根据电源的电压不变得出等式是难点．